Comment les planètes acquièrent-elles leur eau ?
Et si l’eau, cet ingrédient essentiel à la vie, naissait au cœur même des planètes au moment de leur formation ? C’est ce que révèle une nouvelle étude publiée dans Nature par une équipe franco-américaine (Carnegie Institution for Science, IPGP, UCLA), réunissant notamment James Badro, Nicolas Wehr et Stephan Borensztajn de l’Institut de Physique du Globe de Paris (Université Paris Cité / CNRS).
Date de publication : 05/11/2025
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Cosmochimie, astrophysique et géophysique expérimentale (CAGE)
Les chercheurs ont montré que les interactions chimiques entre les océans de magma et les atmosphères primitives riches en hydrogène peuvent engendrer la création d’eau pendant la formation des planètes. Ces résultats apportent un éclairage inédit sur l’origine de l’eau terrestre — et sur la possible habitabilité d’autres mondes.
Parmi les plus de 6 000 exoplanètes découvertes à ce jour, les « sous-Neptunes », plus petites que Neptune mais plus massives que la Terre, sont les plus fréquentes. Leur structure interne, composée d’un noyau rocheux enveloppé d’une atmosphère dense d’hydrogène, en fait des modèles idéaux pour étudier comment l’eau peut se former à partir d’interactions profondes entre roches et gaz.
Jusqu’à présent, cette hypothèse reposait surtout sur des modèles théoriques. Pour la première fois, l’équipe a reproduit expérimentalement ces conditions extrêmes dans le laboratoire haute pression de l’IPGP :
des silicates de composition mantellique ont été compressés jusqu’à 600 000 fois la pression atmosphérique et chauffés à plus de 4 000 °C, en présence d’hydrogène moléculaire.
Les expériences ont révélé deux processus clés :
- une forte dissolution de l’hydrogène dans le magma,
- et la formation directe d’eau par réduction de l’oxyde de fer contenu dans les silicates.
Ces travaux fournissent la première preuve expérimentale qu’une planète peut générer de l’eau au cours même de sa formation. Cette production interne d’eau pourrait jouer un rôle majeur dans la composition du manteau, du noyau et de l’atmosphère des jeunes planètes — et, à terme, dans leur capacité à abriter de l’eau liquide, condition indispensable à la vie. Ces résultats montrent que l’eau peut être un produit naturel et inévitable de la formation planétaire.
Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour comprendre l’origine de l’eau sur Terre — et pour explorer la diversité des mondes potentiellement habitables dans notre galaxie.
Lien vers l’article : https://www.nature.com/articles/s41586-025-09816-z
